Składniki struktury wewnętrznej stwardniałego zaczynu
Analizując strukturę wewnętrzną zaczynu dojrzałego można w przenośni przyjąć, że kamień cementowy jest „mikrobetonem” złożonym z:
• reliktów ziaren cementowych (spełniających redę kruszywa),
• zhydratyzowanego cementu w postaci żelowokrystalicznej (rola spoiwa),
• wody wolnej, gdyż nie cala ilość wody zarobowej łączy się z cementem chemicznie,
• pustek powietrznych kontrakcyjnych, żelowych i kapilarnych o różnym stopniu zawilgocenia.
Pory kontrakcyjne powstają w wyniku zmniejszenia objętości zhydratyzowanego cementu w stosunku do sumy objętości cementu i wody, które się ze sobą połączyły. Różnica objętości wynosi około 25% wyjściowej objętości wody, która weszła w reakcję. Średnica tych porów (rzędu 0.1 nm) jest tak mała, że nie mają one wpływu na wodoszczelność i można je wliczyć do porów żelowych.
Pory kapilarne stanowią na początku objętość równą objętości wody zarobowej (można powiedzieć, że pory kapilarne są wtedy zapełnione wodą). W miarę procesu hydratacji zmieniają one swoją strukturę i zakres zawilgocenia. W końcowym stanie mają kształt kulek, soczewek i nitek o średnicy do 0,5 μm, i mogą być zamknięte, ślepe lub otwarte łączące się w sieć przestrzenną i z powierzchnią wyrobu (zaczynu, betonu). Wyższy stopień otwartości porów wpływa na obniżenie wodoszczelności kamienia cementowego. Puste pory kapilarne powstają w wyniku odparowywania nadmiaru wody z zaczynu. Powierzchnie porów żelowych są z reguły pokryte wodą (woda żelowa).
Z powyższego można wysunąć bardzo ważny wniosek dotyczący wykonywania betonów. Im więcej wody zarobowej, tym zaczyn stwardniały jest bardziej porowaty, a beton z niego wykonany będzie mniej szczelny i o niższej wytrzymałości. Zbyt mała ilość wody nie pozwala natomiast na uzyskanie dostatecznej urabialności, co także prowadzi do nieszczelności.